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俄罗斯最新核潜艇的双桨推进有何技术特点?又会带来哪些优越性?

来源:头条号时间:2019-04-26 08:44:28编辑:小船人的梦想人气值:

近日,有关媒体报道了俄罗斯自行研发的“别尔哥罗德号”核潜艇下水的消息,该潜艇最引人注目的当属它是俄军首艘可以搭载大名鼎鼎的“波塞冬”核动力鱼雷的潜艇。据传“波塞冬”核动力鱼雷是俄罗斯最新研发的一款战略核武器,不但可以在水下航行数千公里,而且最深可以潜入1000米深海,从而避开大多数潜艇的拦截,所以这十足是一款“大杀器”!但是作为一个长期从事船舶动力装置工作的技术人员,笔者对它的武器性能并不感兴趣,而是对它尾部的推进装置产生的浓厚的兴趣。通过媒体披露的照片可以看出,“别尔哥罗德号”核潜艇的尾部采用了两个螺旋桨推进,这在潜艇主流的推进形式中并不多见。那么问题就来了,这种双桨推进的潜艇有何技术特点呢?又会带来哪些优越性呢?

俄罗斯最新核潜艇的双桨推进有何技术特点?又会带来哪些优越性?

“别尔哥罗德号”核潜艇的尾部细节,可以清楚的看到有两个螺旋桨

潜艇为什么会采取双桨推进呢?

现在采用螺旋桨推进的的潜艇,大多用的是大直径,低转速的大倾斜七叶桨,以此来提高推进器的空化临界值,降低震动,提高推进器的静音性能。但是现在的核动力潜艇,为了能够更快速的抵近目标,和快速撤离,以及匹配航母战斗群形成联合战斗能力,所以航速要求越来越高。现在很多核潜艇的水下航速在30节以上。同时,现在的核潜艇为了提升战斗力和自持力,也朝着排水量越来越大的方向发展。潜艇越来越大,航速还越来越高,这样对于推进器的推力要求也就越来越高。这样,为了维持潜艇的高航速,除去减阻技术外,就不得不提高螺旋桨的推力。提高螺旋桨推力最有效的办法,就是提高转速和增大直径。但是提高转速会造成螺旋桨空化和震动加剧,噪音水平也随着上升,破坏了潜艇的隐身性能;而增大直径,受当下材料和加工水平的限制,很难进一步增大,所以在没有采用其它推进装置(如喷水推进器)代替的情况下,只能寻求新的设计思路——如采用双桨推进。

俄罗斯最新核潜艇的双桨推进有何技术特点?又会带来哪些优越性?

采用双桨推进的潜艇

潜艇采用双桨推进具有以下优势:

1.保证一定噪声水平下,大幅提高螺旋桨推力。潜艇螺旋桨通过不提高转速,不增大直径,而是通过设置双桨推进的形式,能在保证一定噪声水平下,大幅提高螺旋桨推力,这对于大型高速核动力潜艇是非常有意义的。(根据母型船大概可以猜出“别尔哥罗德号”核潜艇是一个水下排水量超2万吨,航速高达32节的“大家伙”)

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采用双桨推进的潜艇基本上是“大家伙”

2.提高潜艇推进装置的可靠性和生命力。大多采用双桨推进的潜艇,推进装置并不会采取分车模式,而是和水面作战舰艇一样,采用双机双桨、双机舱的设置,这能极大的提高潜艇推进装置的可靠性和受外力攻击下的生命力。

3.提高潜艇在微航速小的操纵性。舵效应受航速的影响较大,尤其是潜艇这种舵设置在推进器前面的。而潜艇通过双机双桨的设置,采用双桨差速或正反车的模式,能大大提高潜艇在微航速下的操纵性能。

4.解决单螺旋桨潜艇的反扭问题。通过设置双螺旋桨,采用两个螺旋桨转速方向不同,可以相互抵消掉螺旋桨带来的反扭问题。

俄罗斯最新核潜艇的双桨推进有何技术特点?又会带来哪些优越性?

水面舰艇的双桨优势和潜艇的有一些共通性

潜艇采用双桨推进的劣势:

潜艇采用双桨推进,有优势必然也有劣势,且劣势还不小,这也是为何双桨推进不会成为潜艇推进主流形式的重要原因。

一般来说采用双螺旋桨推进的潜艇有以下劣势:

1.噪声水平高。双桨推进虽说能保证潜艇在一定噪声水平下,大幅提高螺旋桨推力,但也仅仅是保证一定噪声水平。因为多一套动力设备会带来更多的震动和干涉问题,所以双桨推进的噪声水平不如单桨推进的潜艇(注:指的是在合理转速区间的单螺旋桨潜艇)。

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潜艇推进装置的噪声是潜艇主要的辐射噪声之一

2.结构复杂,建造、维护、难度加大。采用双桨推进的潜艇,使潜艇的推进装置更加复杂化,这必将会造成潜艇的建造、维护上的困难,同时也增加了潜艇推进装置的成本。

3.占据潜艇大量宝贵空间,且布局困难。潜艇作为水下战斗舰艇,其空间可谓是寸土寸金,而采用双桨推进,多的推进装置势必会占据潜艇大量的宝贵空间,同时还会增加推进装置的布局难度。

俄罗斯最新核潜艇的双桨推进有何技术特点?又会带来哪些优越性?

潜艇内部空间非常宝贵

总结

通过上述可以看出,潜艇采用双桨推进,优势并不太明显,所以我们可以认为,当某些潜艇采用双桨推进,或许是在某型“新型推进器”的研究上遇到了一些困难。如泵喷推进器(喷水推进器)的大功率化受阻,所以大型高速潜艇就不得不采用双桨推进,以此作为一种妥协方案。

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作者:小船人的梦想 2019年4月25号。

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